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[发明专利]一种柴油机排放颗粒物浓度在线检测装置及检测方法-CN201910601051.2有效
发明人：杨晓涛;姜子印;谌绍天;刘晓楠;贺彦博;穆彦龙;张子建;郭奥;乔天旭;王国水 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-07-04 - 公布日： 2021-10-12 - 主分类号： G01N15/06 文献下载
摘要：一种柴油机排放颗粒物浓度在线检测装置及检测方法，涉及颗粒物浓度检测领域，目的是为了解决现有柴油机排放污染浓度测试技术测量精度低、装置结构复杂的问题。本发明使用气体探测器检测柴油机排气管中某种气体的浓度；使用温度控制器和信号发生器控制LD激光器，使其输出波长在一定范围内扫描，该范围覆盖所述气体的两个吸收峰；LD激光器输出的激光经过排气管，从排气管出射的激光由光电探测器进行探测；锁相放大器以LD激光器的激励信号作为参考信号对光电探测器输出的信号进行分析，得到两个一次谐波信号，并根据两个一次谐波信号计算得到柴油机排放颗粒物浓度，本发明结构简单，测量精度高，适用于汽车尾气、柴油机等排放中颗粒浓度的测量。
一种柴油机排放颗粒浓度在线检测装置方法

[发明专利]一种2μm波段激光点火装置及点火方法-CN201811603822.3有效
发明人：李立;杨乐乐;张子建;杨晓涛;谌绍天;贺彦博;刘晓楠;姜子印;穆彦龙 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-12-26 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： F02P23/04 文献下载
摘要：一种2μm波段激光点火装置及点火方法，属于激光技术领域。本发明点火方法分为两个阶段，第一个阶段通过自助搭建了波段的Ho:YAG激光器，对燃料进行预加热；第二个阶段再用稳定高能量的1064nm激光器进行点火。预热装置包括加热部分和探测部分，其中探测部分包括：使用高亮度的LED灯，凸透镜，凹透镜，光阑，平面镜搭建成像系统，使其通过实验燃料密室，使用高速CMOS，用纹影法记录预热阶段水气的热度分布情况，使用红外线测温仪监测燃料的温度。加热部分先使用Ho:YAG激光器在输出端通过凹透镜和凸透镜聚焦两束激光，在束腰处对燃料进行预热，达到监测温度后，再通过1064nm的高功率Nd:YAG进行点火，大大提高点火成功率的同时也减小了最小点火能量，实现贫燃状态下发动机的点火。
一种波段激光点火装置点火方法

[发明专利]一种实现超强脉冲输出的装置及方法-CN201810763633.6有效
发明人：杨晓涛;穆彦龙;杨乐乐;姜子印;贺彦博;张子健;谌少天 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-12 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： H01S3/102 文献下载
摘要：本发明属于激光领域，具体涉及的是一种利用脉冲放大技术，在极小的谐振腔内控制完成脉冲序列的放大，以获得超强脉冲的装置及方法。一种实现超强脉冲输出的装置，包括：输出镜、第一电光开关、反射腔、第二电光开关以及超强脉冲接收装置，一种实现超强脉冲输出的方法，包括以下步骤：(1)根据输出镜得到的脉冲通过电光开关进入到反射腔中，得到脉冲电场Eq(z,t)；(2)根据脉冲电场Eq，通过反射腔与第二电光开关后，得到输出光强Im。进入反射腔的脉冲合成光强分量为单个脉冲光强的4倍，可以得到稳定的超强脉冲输出，大功率激光器可以用于激光核聚变、科学研究、医疗、检测、分析、通讯、投影显示以及军事国防等领域，具有极其重要的应用价值。
一种实现超强脉冲输出装置方法

[发明专利]一种基于TDLAS技术的高灵敏度柴油机排放NO₂浓度测量装置-CN201910916185.3在审
发明人：田凤军;张子建;谌绍天;穆彦龙;刘晓楠;贺彦博;姜子印;崔金辉 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-09-26 - 公布日： 2019-11-26 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于TDLAS技术的高灵敏度柴油机排放NO₂浓度测量装置领域，所述测量装置包括：激光器，参考气池，空芯光纤，光学窗镜，压缩空气接口，柴油机排气管，汇聚透镜，激光探测器，数据处理模块，所述参考气池通过所述空芯光纤连接于所述光学窗镜上，所述光学窗镜与所述汇聚透镜对称分布在所述柴油机排气管的两侧，所述汇聚透镜通过所述空芯光纤与所述激光探测器相连接。本发明通过插入参考气池可以省去参考通道从而简化系统结构，柴油机在运行过程中，原本机械噪声与仪器的低频噪声较多，容易对测量产生影响，通过参考气池的加入可以有效提高装置的信噪比，提高测试灵敏度和精度。
气池汇聚透镜空芯光纤光学窗参考柴油机排气管激光探测器简化系统结构浓度测量装置数据处理模块压缩空气接口测试灵敏度柴油机排放参考通道测量装置低频噪声对称分布高灵敏度机械噪声提高装置运行过程柴油机激光器信噪比测量

[发明专利]基于离子注入的固体激光器及固体激光器输出波长平移方法-CN201910601028.3在审
发明人：杨晓涛;刘晓楠;谌绍天;姜子印;贺彦博;穆彦龙;张子建;郭奥;乔天旭;王国水 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-07-04 - 公布日： 2019-10-25 - 主分类号： H01S3/16 文献下载
摘要：基于离子注入的固体激光器及固体激光器输出波长平移方法，涉及波长调谐技术。目的是为了提供一种能够使固体激光器输出波长发生平移的新技术。本发明所述的基于离子注入的固体激光器，包括泵浦源、聚焦系统、谐振腔和增益介质，所述增益介质为经过离子注入的晶体。本发明所述的基于离子注入的固体激光器输出波长平移方法为：对所述固体激光器的增益介质进行离子注入。所述离子注入采用伽马射线辐照的方式实现。采用Co60作为所述伽马射线的放射源。通过改变辐照剂量来改变固体激光器输出波长平移的幅度。本发明能够使固体激光器的输出波长漂移范围达到nm量级，减小了对温控设备的依赖，扩展了固体激光器的使用范围。
固体激光器输出波长离子平移增益介质伽马射线波长调谐技术伽马射线辐照放射源漂移辐照剂量聚焦系统温控设备泵浦源谐振腔减小

[发明专利]一种基于LIF技术的润滑油膜厚度标定方法及装置-CN201910601020.7在审
发明人：杨晓涛;贺彦博;郭奥;刘晓楠;穆彦龙;姜子印;张子建;谌绍天;乔天旭;王国水;于子宁;鲁同阁 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-07-04 - 公布日： 2019-09-24 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：一种基于LIF技术的润滑油膜厚度标定方法及装置，属于油膜厚度测量领域，目的是本为了满足润滑油膜厚度测量技术的发展需求。本发明在深度连续变化的容器内注入含有荧光剂的润滑油，形成润滑油膜，润滑油膜上方覆盖有玻璃板；激光器发出的激光分成光强相等的两束，其中一束由激光探测器接收，另一束照射在容器内的润滑油膜上；利用CCD相机捕捉荧光信号，获得润滑油膜不同位置的荧光光强；确定润滑油膜不同位置的厚度，得到润滑油膜不同厚度对应的荧光光强，完成标定。本发明适用于润滑油膜厚度的测量。
润滑油膜标定厚度测量荧光光玻璃板激光探测器荧光信号激光器润滑油荧光剂光强相等油膜测量激光照射捕捉覆盖

[发明专利]TDLAS技术测量内燃机气缸润滑油膜厚度模拟装置-CN201910601001.4在审
发明人：杨晓涛;贺彦博;郭奥;刘晓楠;穆彦龙;姜子印;张子建;谌绍天;乔天旭;王国水;于子宁;鲁同阁 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-07-04 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：TDLAS技术测量内燃机气缸润滑油膜厚度模拟装置，涉及润滑油膜厚度测量技术，目的是为了满足内燃机气缸润滑油膜厚测量技术的发展需求。可调谐激光器产生的激光经一号端口进入光纤耦合器后分成两束相同的激光，其中一束经二号端射出，并由第二激光探测器，另一束经三号端口射出，所述三号端口嵌入在内燃机气缸的气缸壁中，从三号端口出射的激光照射在内燃机气缸内的润滑油膜上，经过润滑油膜反射后进入三号端口，然后从四号端口射出，由第一激光探测器进行探测；计算机系统用于调节可调谐激光器产生的激光的波数，以及根据第一激光探测器和第二激光探测器的探测结果计算润滑油膜厚度。本发明适用于内燃机气缸润滑油膜厚度的模拟测量。
润滑油膜内燃机气缸激光探测器射出可调谐激光器激光技术测量模拟装置光纤耦合器厚度测量激光照射模拟测量探测结果计算机系统气缸壁波数出射反射嵌入测量探测

[发明专利]基于TDLAS的气体浓度测量方法及装置-CN201910600587.2在审
发明人：杨晓涛;刘晓楠;郭奥;贺彦博;穆彦龙;姜子印;张子建;谌绍天;乔天旭;王国水 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-07-04 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：基于TDLAS的气体浓度测量方法及装置，涉及气体浓度测量技术。本发明是为了解决常规的TDLAS气体测量装置容易引起气体泄漏、以及对激光器和探测器位置要求高的问题。本发明利用已知浓度的待测气体进行标定，得到光强差分值‑气体浓度的关系曲线，作为求取差分值的参考基线，控制激光器产生一定波数范围的激光。采用光纤耦合器使所述激光分成两路：一路直接由激光探测器进行探测；另一路穿过管壁后进入管道内部，穿过管道内的待测气体，经管道内壁上布置的全反射镜反射后原路返回至光纤耦合器，然后由另一激光探测器进行探测；采集两个激光探测器的输出信号，并计算得到管道内待测气体的浓度。本发明适用于各种气体的浓度检测。
气体浓度测量激光探测器待测气体光纤耦合器探测激光气体测量装置穿过控制激光器探测器位置关系曲线管道内壁管道内部浓度检测气体泄漏全反射镜输出信号原路返回激光器常规的光强差标定基线波数管壁两路反射采集参考

[发明专利]一种基于多普勒频移原理的低速流场测速方法及装置-CN201910601018.X在审
发明人：杨晓涛;刘晓楠;郭奥;贺彦博;穆彦龙;姜子印;张子建;谌绍天;乔天旭;王国水 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-07-04 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： G01P5/26 文献下载
摘要：一种基于多普勒频移原理的低速流场测速方法及装置，涉及低速流场测速技术。本发明是为了解决低速流场信号弱，导致不易测量流场速度的问题。本发明在管道的管壁上安装适当数量的光学窗口以及适当数量的平面反射镜；将待测流场内的介质输送到管道中；激光器产生的激光分成两束：一束先后穿过管道上的两个光学窗口，从管道中射出后由一个光学探测器接收；另一束穿过一个光学窗口后在管道内的多个平面反射镜之间以相同的入射角进行多次反射，最后经光学窗口出射后由另一个光学探测器接收；根据探测器的探测结果及反射角计算流场速度。本发明使测量激光在流场中多次反射，延长了测量路径，扩大了流场测速的范围。
流场测速光学窗口多普勒频移光学探测器平面反射镜多次反射穿过测量激光测量路径计算流场介质输送探测结果激光器反射角入射角探测器出射管壁射出测量激光

[发明专利]一种基于TDLAS技术的润滑油膜厚度测量方法及其装置-CN201910194770.7在审
发明人：杨晓涛;贺彦博;谌绍天;刘晓楠;张子建;穆彦龙;杨乐乐;姜子印 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-03-14 - 公布日： 2019-06-14 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明属于激光测试领域，具体涉及一种基于TDLAS技术的润滑油膜厚度测量方法及其装置，包括以下步骤：选取波数为v₁和v₂的两束激光，通过傅里叶变换红外光谱仪测得它们的红外光谱吸收截面σ₁和σ₂；令两束激光分别穿过同一油膜，得到各自的透射率β₁和β₂；利用β₁和β₂的比值消除其它光强衰u造成的影响；得到油膜的厚度d，本发明设置了不同的光路，测量油膜透射光强信号的同时可以获得初始光强信号，无需拟合过程，保证实时性的同时提高了测量精度；激光穿过润滑油膜时不改变油膜的分布状态，为无伤探测，降低了测量误差。
油膜润滑油膜激光厚度测量测量傅里叶变换红外光谱仪穿过红外光谱吸收透射光强信号分布状态光强信号激光测试无伤探测实时性透射率波数光路光强拟合保证

[发明专利]一种内燃机气缸模拟装置及控制方法-CN201910194136.3在审
发明人：杨晓涛;刘晓楠;谌绍天;贺彦博;张子建;穆彦龙;杨乐乐;姜子印 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-03-14 - 公布日： 2019-06-14 - 主分类号： G01M15/05 文献下载
摘要：本发明属于内燃机领域，具体涉及一种内燃机气缸模拟装置及控制方法。包括数据采集模块、现场开关模块、模拟控制模块、显控模块等；模拟控制模块与数据采集模块相连接；模拟控制模块与驱动模块相连接；驱动模块与现场开关模块相连接；数据采集模块与气缸相连接；现场开关模块与气缸模块、数据采集模块相连接；通过模拟控制模块根据转速反馈产生数字量信号为0‑24V电压信号去实现启停功能，改变电流信号的大小及方向可以控制变频器的输出信号进而控制电机的运转方向，实现活塞在气缸内做往复直线运动的目的。本发明有助于分析气缸缸壁与活塞之间油膜在不同工况下的厚度，为进一步提高内燃机的效率提供极其重要的应用价值，应用前景广阔。
模拟控制模块数据采集模块现场开关气缸内燃机气缸活塞模拟装置驱动模块往复直线运动应用前景广阔控制变频器内燃机领域数字量信号电流信号电压信号控制电机气缸缸壁输出信号显控模块转速反馈内燃机启停油膜运转应用分析

[发明专利]一种基于单纵模稳频激光器的柴油机排放测试装置及方法-CN201910045063.1在审
发明人：杨晓涛;穆彦龙;谌绍天;姜子印;杨乐乐;贺彦博;刘晓楠;张子建 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-01-17 - 公布日： 2019-05-07 - 主分类号： G01N21/61 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于单纵模稳频激光器的柴油机排放测试装置及方法，包括激光控制器、单纵模稳频激光器、分束镜、第一光电探测器、第二光电探测器、数据采集卡，激光控制器连接单纵模稳频激光器，单纵模稳频激光器的输出口位于分束镜之前，分束镜设置在柴油机排气管之前，第一光电探测器位于柴油机排气管后方，第二光电探测器分束镜后方，第一光电探测器和第二光电探测器均连接数据采集卡，数据采集卡连接计算机。本发明能够实现柴油机排放尾气组分的实时在线检测，属于非接触式检测方法，系统响应特性高，可满足柴油机运行过程中的状体检测和故障预警等用途。
光电探测器稳频激光器单纵模分束镜柴油机排放柴油机排气管激光控制器数据采集卡测试装置非接触式检测实时在线检测系统响应特性故障预警连接数据运行过程柴油机采集卡输出口状体尾气计算机检测

[发明专利]一种模拟内燃机工作状况的TDLAS测量气室装置-CN201810589212.6在审
发明人：李立;杨乐乐;杨晓涛;穆彦龙;姜子印 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-06-08 - 公布日： 2018-11-20 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明提供一种模拟内燃机工作状况的TDLAS测量气室装置，包括吸收气室、设置在吸收气室内的碳纳米颗粒物、变光程系统、循环系统和温度控制系统；所述变光程系统包括面对面设置在吸收气室内的导轨、与导轨相连的可转动底座、设置在底座上的旋钮和螺母、设置在螺母上的镜腔；吸收气室两侧是可视化窗口，可视化窗口内分别设置有可调谐二极管激光器和探测器，探测器一侧还设置有He：Ne激光准直器和电源；本发明在有限的空间内，实现了温度和压强的控制，并且利用流通装置对颗粒物进行了吹扫，模拟了内燃机的燃烧情况，整个设计结构紧凑，合理且高效，对于模拟内燃机的排放具有很高的相似性。
模拟内燃机螺母测量气室工作状况吸收气室颗粒物可视化探测器变光导轨底座可调谐二极管激光器室内压强温度控制系统激光准直器面对面设置流通装置设计结构循环系统内燃机可转动碳纳米吹扫镜腔吸收旋钮紧凑电源燃烧排放

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